面向cps應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括外部實體環(huán)境、傳感器、事件產(chǎn)生器、復(fù)雜事件處理引擎和制動事件管理模塊，其中外部實體環(huán)境為整個系統(tǒng)提供物理環(huán)境下的各種信息，并接受信息系統(tǒng)的控制；傳感器是連接外部實體環(huán)境和事件產(chǎn)生器的紐帶；事件產(chǎn)生器將從外部實體環(huán)境中獲得的信息抽象成具有統(tǒng)一格式的基本事件流；復(fù)雜事件處理引擎根據(jù)系統(tǒng)中已定義的規(guī)則對基本事件進行處理，并生成制動事件；制動事件管理模塊根據(jù)事件中的指示，將制動事件分發(fā)給合適的待感控的物體進行處理。本發(fā)明實現(xiàn)面向CPS應(yīng)用的事件-響應(yīng)操作，達到控制物理系統(tǒng)的目的，能夠提高事件處理的有效性和高效性。
【專利說明】面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)雜事件處理（CEP)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事 件處理系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems,CPS)是指基于計算、通信和控制相 互滲透與深度協(xié)作，實現(xiàn)計算處理過程和物理控制過程緊密融合的一種新型混成系統(tǒng)。通 常來說，計算機和網(wǎng)絡(luò)被用于實時監(jiān)控物理過程，根據(jù)物理系統(tǒng)的反饋進行控制，而物理環(huán) 境又影響著監(jiān)控系統(tǒng)的運行，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0003] CPS應(yīng)用建立大量的傳感器網(wǎng)絡(luò)的同時，產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)進行處理后 可以產(chǎn)生大量的基本事件，復(fù)雜事件處理（Complex Event Processing，CEP)用來處理來自 不同傳感器的基本事件，利用事先定義好的業(yè)務(wù)規(guī)則從大量的基本事件中提取相應(yīng)的復(fù)雜 事件，從中獲得有用的信息，實現(xiàn)對物理系統(tǒng)的實時控制。
[0004] 目前，大多的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)更多的關(guān)注于通過對大量數(shù)據(jù)的處理來完成異常 事件的檢測，達到對數(shù)據(jù)或系統(tǒng)監(jiān)控的目的。而CPS更關(guān)注控制系統(tǒng)根據(jù)物理系統(tǒng)的反饋 信息來協(xié)調(diào)系統(tǒng)各個部分進行正確的操作，控制系統(tǒng)需要在正常環(huán)境下進行工作。因此現(xiàn) 有的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)并不支持在CPS環(huán)境下使用，目前急需一種能夠面向CPS應(yīng)用的高 效的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明所述一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法， 其目的是將信息系統(tǒng)中的復(fù)雜事件處理引擎與物理系統(tǒng)緊密融合在一起，信息系統(tǒng)基于復(fù) 雜事件處理技術(shù)完成CPS要求的各種計算任務(wù)，實現(xiàn)面向CPS應(yīng)用的事件-響應(yīng)操作，確定 對物理系統(tǒng)的控制策略，實行對物理系統(tǒng)的協(xié)同控制；同時，使用自定義或自動學(xué)習(xí)的規(guī)則 定義模式，提高了事件規(guī)則集的精準(zhǔn)性，從而提高事件處理的有效性；使用分布式復(fù)雜事件 處理方法，提高事件處理的效率。
[0006] 本發(fā)明所述一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法，其原理是通過使用傳 感器和事件生成器將外部環(huán)境的信息轉(zhuǎn)換成基本事件，事件處理引擎根據(jù)定義好的規(guī)則 集，使用分布式復(fù)雜事件處理方法，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前事件流中的復(fù)雜事件，并生成制動事件，從而 達到對物理系統(tǒng)的控制。
[0007] 本發(fā)明提供的一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，包括外部實體系統(tǒng)（101)、 傳感器（102)、事件產(chǎn)生器（103)、復(fù)雜事件處理引擎（104)和制動事件管理模塊（105)，其 中：
[0008] 所述外部實體系統(tǒng)（101)提供物理環(huán)境下的各種物理信息；
[0009] 所述傳感器（102)用于連接外部實體系統(tǒng)（101)和事件產(chǎn)生器（103)，其用于獲取 外部實體系統(tǒng)中組成部分的物理信息，并發(fā)送給事件產(chǎn)生器；
[0010] 所述事件產(chǎn)生器（103)用于對通過傳感器從外部實體系統(tǒng)（101)中獲得的物理信 息進行預(yù)處理，并產(chǎn)生復(fù)雜事件處理引擎（104)所需要的具有統(tǒng)一格式的基本事件流； [0011] 所述復(fù)雜事件處理引擎（104)是復(fù)雜事件處理系統(tǒng)的核心，其根據(jù)系統(tǒng)中已定義 的業(yè)務(wù)規(guī)則對從事件產(chǎn)生器（103)獲得的基本事件流進行處理，并產(chǎn)生制動事件，以對外 部實體系統(tǒng)中的組成部分進行控制；所述的制動事件是指由所述復(fù)雜事件處理引擎（104) 對所述事件產(chǎn)生器（103)產(chǎn)生的基本事件進行響應(yīng)后產(chǎn)生的對所述外部實體系統(tǒng)中的組 成部分進行控制的事件；
[0012] 所述制動事件管理模塊（105)根據(jù)制動事件中的指示，將制動事件分發(fā)給合適的 所述外部實體系統(tǒng)中的組成部分進行處理。
[0013] 本發(fā)明提供了一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理方法，包括以下步驟：
[0014] 步驟S1 :外部實體系統(tǒng)提供物理環(huán)境下的各種物理信息；
[0015] 步驟S2 :傳感器用于獲取外部實體系統(tǒng)中組成部分的物理信息，并發(fā)送給事件產(chǎn) 生器；
[0016] 步驟S3 :事件產(chǎn)生器用于對通過傳感器從外部實體系統(tǒng)中獲得的物理信息進行 預(yù)處理，并產(chǎn)生復(fù)雜事件處理引擎所需要的具有統(tǒng)一格式的基本事件流；；
[0017] 步驟S4 :復(fù)雜事件處理引擎根據(jù)系統(tǒng)中已定義的業(yè)務(wù)規(guī)則對從事件產(chǎn)生器獲得 的基本事件流進行處理，并產(chǎn)生制動事件，以對外部實體系統(tǒng)中的組成部分進行控制；所述 的制動事件是指由所述復(fù)雜事件處理引擎對所述事件產(chǎn)生器產(chǎn)生的基本事件進行響應(yīng)后 產(chǎn)生的對外部實體系統(tǒng)中的組成部分進行控制的事件；；
[0018] 步驟S5 :制動事件管理模塊根據(jù)制動事件中的指示，將制動事件分發(fā)給外部實體 系統(tǒng)中合適的組成部分進行處理；；
[0019] 步驟S6 :接收到制動事件的外部實體系統(tǒng)中的組成部分處理相應(yīng)的制動事件。
[0020] 本發(fā)明所公開的面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法，具有以下的一些優(yōu)勢 和特點：
[0021] 1)復(fù)雜事件處理技術(shù)需要對其應(yīng)用環(huán)境準(zhǔn)確的建模，得出精準(zhǔn)的事件模式，而建 模需要對CEP規(guī)則進行分析處理，因此，CEP規(guī)則定義就顯得極為重要。本發(fā)明使用自定義 和/或自動學(xué)習(xí)的規(guī)則定義|旲式，提1? 了事件規(guī)則集的精準(zhǔn)性，從而提1?事件處理的有效 性；
[0022] 2)傳感器網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展使CPS應(yīng)用產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，為復(fù)雜事件處理提供了 大量的事件流，本發(fā)明采用分布式復(fù)雜事件處理方法，提高事件處理的效率，保證了 CPS系 統(tǒng)的實時性要求；
[0023] 3)通過使用傳感器和事件生成器將外部環(huán)境的信息轉(zhuǎn)換成基本事件，復(fù)雜事件處 理引擎在事件處理過程中發(fā)現(xiàn)所需的復(fù)雜事件后，生成制動事件并分發(fā)給對應(yīng)的感控物體 進行相應(yīng)，將信息系統(tǒng)中的復(fù)雜事件處理引擎與物理系統(tǒng)緊密融合在一起，實現(xiàn)了面向CPS 的復(fù)雜事件處理技術(shù)的應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明提供的面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)示意圖。
[0025] 圖2為本發(fā)明提供的面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理方法流程圖。

【具體實施方式】
[0026] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
[0027] 本發(fā)明所公開的面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法，通過使用傳感器和事 件生成器將外部環(huán)境的信息轉(zhuǎn)換成基本事件，事件處理引擎根據(jù)定義好的規(guī)則集，使用分 布式復(fù)雜事件處理方法，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前事件流中的復(fù)雜事件，并生成制動事件，從而達到對物理 系統(tǒng)的控制；同時，使用自定義或自動學(xué)習(xí)的規(guī)則定義模式，提高了事件規(guī)則集的精準(zhǔn)性， 從而提高事件處理的有效性；使用分布式復(fù)雜事件處理方法，提高事件處理的效率。
[0028] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明提供的面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)示意圖，所述 系統(tǒng)包括外部實體環(huán)境101、傳感器102、事件產(chǎn)生器103、復(fù)雜事件處理引擎104和制動事 件管理模塊105,其中：
[0029] 所述外部實體環(huán)境101為整個系統(tǒng)提供物理環(huán)境下的各種物理信息，并接受信息 系統(tǒng)的控制；其進一步包括人或機器人112、待感知的物體114和待感控的物體116等，即 人或機器人112、待感知的物體114和待感控的物體116為所述外部實體環(huán)境101的組成部 分。其中：
[0030] 所述人或機器人112是指外部的行為實體，可以根據(jù)系統(tǒng)需求，主動向事件產(chǎn)生 器103發(fā)送信息。信息可以是控制命令符號，例如控制系統(tǒng)進行初始化或啟動命令；也可以 是基本信息內(nèi)容，例如文本或圖片信息等；
[0031] 所述待感知的物體114是指不受信息系統(tǒng)控制且不主動向系統(tǒng)發(fā)送信息的物體， 具體表現(xiàn)為溫度、光、壓力、被監(jiān)護的病人等；其通過傳感器102主動感知其相關(guān)物理量，并 將信息發(fā)送給事件產(chǎn)生器103進行處理；
[0032] 所述待感控的物體116是指信息系統(tǒng)直接控制的物體，是信息系統(tǒng)的嵌入場所， 具體表現(xiàn)為智能醫(yī)療設(shè)備、飛機、汽車、機床等；其通過傳感器102感知其需控制的物理量， 并交由事件產(chǎn)生器103處理；同時，接受制動事件管理模塊105分發(fā)的相應(yīng)的制動事件，執(zhí) 行信息系統(tǒng)給出的控制命令。
[0033] 所述傳感器102是連接外部實體環(huán)境101和事件產(chǎn)生器103的紐帶，具體表現(xiàn)為 溫度傳感器、壓力傳感器或RFID讀寫器等。所述傳感器102用于獲取外部實體系統(tǒng)中各個 組成部分的物理信息，并發(fā)送給事件產(chǎn)生器。
[0034] 所述事件產(chǎn)生器103主要用于對通過傳感器102從外部實體環(huán)境101中獲得的信 息進行預(yù)處理，并產(chǎn)生復(fù)雜事件處理引擎104所需要的基本事件流；其進一步包括外部事 件產(chǎn)生器132和感知事件產(chǎn)生器134,其中：
[0035] 所述外部事件產(chǎn)生器132用來接收并處理人或機器人112主動發(fā)送的信息，并產(chǎn) 生外部事件；所述感知事件產(chǎn)生器134用來接收待感知的物體114和待感控的物體116通 過傳感器102發(fā)送的信息，并產(chǎn)生感知事件。
[0036] 所述復(fù)雜事件處理引擎104是復(fù)雜事件處理系統(tǒng)的核心，其根據(jù)系統(tǒng)中已定義的 規(guī)則對事件產(chǎn)生器103獲得的基本事件進行處理，并產(chǎn)生制動事件對物理系統(tǒng)進行控制； 其進一步包括事件存儲模塊142、規(guī)則定義模塊144和事件處理模塊146,其中：
[0037] 所述事件存儲模塊142用來存儲系統(tǒng)產(chǎn)生的事件流，便于對已發(fā)生的事件進行分 析處理。由于產(chǎn)生的事件流數(shù)據(jù)特別大，可選擇使用事件云技術(shù)進行數(shù)據(jù)存儲；
[0038] 所述規(guī)則定義模塊144用來定制系統(tǒng)所需的規(guī)則。在本發(fā)明的一個實施例中，由 系統(tǒng)操作人員事先輸入規(guī)則集合或者對事件存儲模塊142中的事件流進行挖掘，通過學(xué)習(xí) 自動獲取隱含的規(guī)則。
[0039] 所述事件處理模塊146根據(jù)規(guī)則定義模塊144中的規(guī)則集，提出可以描述規(guī)則的 事件模式集合及相應(yīng)的時間約束，通過事件模式匹配發(fā)現(xiàn)當(dāng)前事件流中的復(fù)雜事件，并根 據(jù)規(guī)則生成控制系統(tǒng)的制動事件。
[0040] 在本發(fā)明的一個實施例中，為了提高規(guī)則匹配的效率，考慮分布式的事件處理方 法，先使用數(shù)據(jù)劃分的方法將事件流分為N個部分（N為進行事件處理的處理器個數(shù)），分布 處理完成后再對結(jié)果進行合并。
[0041] 所述制動事件管理模塊105根據(jù)制動事件中的指示，將制動事件分發(fā)給合適的待 感控的物體116進行處理。所述的制動事件是指由事件處理引擎104對外部事件和感知事 件進行響應(yīng)后產(chǎn)生的對待感控的物體116進行控制的事件。
[0042] 在本發(fā)明的一個實施例中，系統(tǒng)中的外部事件、感知事件和制動事件通過系統(tǒng)總 線或因特網(wǎng)進行傳輸。
[0043] 如圖2所示，圖2為本發(fā)明提供的面向CPS的復(fù)雜事件處理方法流程圖，所述面向 CPS的復(fù)雜事件處理方法包括以下步驟：
[0044] 步驟201 :外部實體環(huán)境提供系統(tǒng)現(xiàn)場源數(shù)據(jù)；
[0045] 該步驟中，人或機器人112主動向外部事件產(chǎn)生器132發(fā)送信息，待感知的物體 114和待感控的物體116通過傳感器102主動感知其物理量，并將信息交由事件產(chǎn)生器103 進行處理。
[0046] 步驟202 :事件產(chǎn)生器103將源數(shù)據(jù)抽象成基本事件；
[0047] 該步驟中，所述的源數(shù)據(jù)是從不同的數(shù)據(jù)源經(jīng)過不同的傳感器或直接采集到事件 產(chǎn)生器103中的，因此，需要對采集到的數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將其抽象成相應(yīng)的具有統(tǒng)一格式 的基本事件。也就是說，外部事件產(chǎn)生器132將人或機器人112主動發(fā)送的信息抽象成外 部事件，感知事件產(chǎn)生器134將經(jīng)由傳感器102采集到的信息抽象成感知事件。
[0048] 在本發(fā)明的一個實施例中，外部事件產(chǎn)生器132抽象而成的外部事件 ExternalEvent表現(xiàn)為以下形式：
[0049] ExternalEvent = <ExtEventID, ExtEventName, ExtAttributes, ExtTime>
[0050] ExtAttributes = <ExtAttributeName, ExtValue>
[0051] 其中，ExtEventID是唯一標(biāo)識一個外部事件ExternalEvent的字符串， ExtEventName是標(biāo)識外部事件名稱的字符串，ExtAttributes是所有與外部事 件ExternalEvent相關(guān)聯(lián)的變量組成的集合，每一個ExtAttribute由其屬性名 ExtAttributeName 和屬性值 ExtValue 來標(biāo)識。ExtTime 是與事件 ExternalEvent 綁定 的唯一的時間戳，標(biāo)明該事件的生成時刻。例如，對于外部按鈕事件，ExtAttributes = {choice，account}，其中choice表示該按鈕是否被選擇（用0和1表示），account表示通 過按鈕輸入的變量。
[0052] 同樣，感知事件產(chǎn)生器134抽象而成的感知事件SensorEvent表現(xiàn)為以下形式：
[0053] SensorEvent = <SEventID, SensorlD, SEventName, SAttributes, STime>
[0054] SAttributes = <SAttributeName, SValue>
[0055] 其中，SEventID是唯一標(biāo)識一個感知SensorEvent的字符串，SensorlD是標(biāo)識 感知事件來源的字符串，SEventName是標(biāo)識感知事件名稱的字符串，SAttributes是所 有與感知事件SensorEvent相關(guān)聯(lián)的變量組成的集合，每一個SAttribute由其屬性名 SAttributeName和屬性值SValue來標(biāo)識。STime是與事件SensorEvent綁定的唯一的時間 戳，標(biāo)明該事件的生成時刻。例如，瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)控系統(tǒng)中的感知變量為瓦斯?jié)舛萪ensity。
[0056] 步驟203 :事件處理引擎104對基本事件進行處理；
[0057] 該步驟中，首先需要根據(jù)系統(tǒng)需求建立事件模式匹配模型，然后使用分布式復(fù)雜 事件處理方法，通過事件模式匹配發(fā)現(xiàn)當(dāng)前事件流中的復(fù)雜事件，并生成控制系統(tǒng)的制動 事件。復(fù)雜事件是指由基本事件組合而成的有意義的事件。具體來說，包括以下子步驟：
[0058] 規(guī)則定義模塊144定制系統(tǒng)所需的規(guī)則，生成系統(tǒng)規(guī)則集合；其中，系統(tǒng)所需的規(guī) 則根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求來確定，用來指導(dǎo)系統(tǒng)的復(fù)雜事件處理過程。
[0059] 事件處理模塊146根據(jù)規(guī)則集合提出可以描述規(guī)則的事件模式集合及相應(yīng)的時 間約束；其中，將面向CPS應(yīng)用的系統(tǒng)中的抽象出的基本事件，根據(jù)定制的規(guī)則集合，生成 事件模式集合及其相應(yīng)的時間約束。
[0060] 事件處理模塊146用數(shù)據(jù)劃分的方法將事件流分為N個部分，其中N表示進行事 件處理的處理器個數(shù)，同時將事件流存儲到事件存儲模塊142中；其中，在進行數(shù)據(jù)劃分的 時候，可以采用k-means算法或根據(jù)數(shù)據(jù)特點進行劃分已達到并行處理的目的。
[0061] 每個事件處理的處理器單獨通過規(guī)則匹配發(fā)現(xiàn)當(dāng)前事件流中的復(fù)雜事件；
[0062] 對每個處理器的結(jié)果進行合并，并生成控制系統(tǒng)的制動事件。
[0063] 事件模式是指由運算符把操作數(shù)（表示基本事件或復(fù)雜事件）連接起來形成的更 為復(fù)雜的事件表達式，例如（E10P1E2) 0P2E1，其中，El、E2表示兩個不同的基本事件；0P1和 0P2為兩個描述事件間關(guān)系的獨立運算符，例如與（And)、或（Or)、順序（Seq)等。例如，在 使用RFID技術(shù)進行資產(chǎn)管理的時候，當(dāng)未經(jīng)授權(quán)的人員將資產(chǎn)（如筆記本電腦）帶出，則 會引發(fā)警報。此時，基本事件有筆記本電腦離開大樓（E1)和授權(quán)的人員離開大樓（E2)。根 據(jù)如上所述的規(guī)則，生成事件模式及其相應(yīng)的時間約束為within (E1 □ ^￡2, 5sec)。
[0064] 在本發(fā)明的一個實施例中，制動事件ActuatorEvent表現(xiàn)為以下形式：
[0065] ActuatorEvent = <ActEventID, ActSensorlD, ActAttributes, Rule>
[0066] ActAttributes = <ActAttributeName, ActValue>
[0067] 其中，ActEventID是唯一標(biāo)識一個制動事件ActuatorEvent的字符串， ActSensorlD是標(biāo)識制動事件操作對象的字符串，ActAttributes是所有與制動 事件ActuatorEvent相關(guān)聯(lián)的變量組成的集合，每一個ActAttribute由其屬性名 ActAttributeName和屬性值A(chǔ)ctValue來標(biāo)識。Rule是制動事件ActuatorEvent的事件處 理規(guī)則。例如，控制汽車行走的事件：車身右轉(zhuǎn)90度后行進10s后停車，其相關(guān)聯(lián)的變量為 {arc，stop}，其中，arc表示車身轉(zhuǎn)向的角度，stop表示是否停車。
[0068] 其中，事件處理規(guī)則Rule是根據(jù)系統(tǒng)所需的控制需求生成的，如上述提到的控制 汽車行走的事件，需要汽車在指定區(qū)域停車，則生成的規(guī)則為：車身右轉(zhuǎn)90度后行進10s后 停車。
[0069] 步驟204 :分發(fā)制動事件給對應(yīng)的感控物體；
[0070] 該步驟中，制動事件管理模塊105接收事件處理引擎生成的制動事件，根據(jù)事件 中的ActSensorlD的值，將制動事件分發(fā)給對應(yīng)的待感控的物體116進行處理。
[0071] 步驟205 :感控物體116處理相應(yīng)的制動事件。
[0072] 該步驟中，感控物體116接收制動事件管理模塊105分發(fā)的制動事件，根據(jù)事件中 的Rule的要求，對制動事件做出響應(yīng)，執(zhí)行信息系統(tǒng)給出的控制命令。
[0073] 本發(fā)明通過以上的面向CPS的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)及方法，將信息系統(tǒng)中的復(fù)雜事 件處理引擎與物理系統(tǒng)緊密融合在一起，實現(xiàn)面向CPS應(yīng)用的事件-響應(yīng)操作，確定對物理 系統(tǒng)的控制策略，實行對物理系統(tǒng)的協(xié)同控制；同時，使用自定義或自動學(xué)習(xí)的規(guī)則定義模 式和分布式復(fù)雜事件處理方法，提高了事件處理的有效性和效率。
[0074] 上面描述是用于實現(xiàn)本發(fā)明及其實施例，本發(fā)明的范圍不應(yīng)由該描述來限定，本 領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改或局部替換，均屬于本發(fā)明 權(quán)利要求來限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：包括外部實體系統(tǒng)（101)、傳 感器（102)、事件產(chǎn)生器（103)、復(fù)雜事件處理引擎（104)和制動事件管理模塊（105)，其 中： 所述外部實體系統(tǒng)（101)提供物理環(huán)境下的各種物理信息； 所述傳感器（102)用于連接外部實體系統(tǒng)（101)和事件產(chǎn)生器（103)，其用于獲取外部 實體系統(tǒng)中組成部分的物理信息，并發(fā)送給事件產(chǎn)生器； 所述事件產(chǎn)生器（103)用于對通過傳感器從外部實體系統(tǒng)（101)中獲得的物理信息進 行預(yù)處理，并產(chǎn)生復(fù)雜事件處理引擎（104)所需要的具有統(tǒng)一格式的基本事件流； 所述復(fù)雜事件處理引擎（104)是復(fù)雜事件處理系統(tǒng)的核心，其根據(jù)系統(tǒng)中已定義的業(yè) 務(wù)規(guī)則對從事件產(chǎn)生器（103)獲得的基本事件流進行處理，并產(chǎn)生制動事件，以對外部實 體系統(tǒng)中的組成部分進行控制；所述的制動事件是指由所述復(fù)雜事件處理引擎（104)對所 述事件產(chǎn)生器（103)產(chǎn)生的基本事件進行響應(yīng)后產(chǎn)生的對所述外部實體系統(tǒng)中的組成部 分進行控制的事件； 所述制動事件管理模塊（105)根據(jù)制動事件中的指示，將制動事件分發(fā)給合適的所述 外部實體系統(tǒng)中的組成部分進行處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：所述外部實體系統(tǒng)（101) 組成部分包括人或機器人（112)、待感知的物體（114)和待感控的物體（116)，其中： 所述人或機器人（112)是指外部的行為實體，其根據(jù)系統(tǒng)需求，主動向事件產(chǎn)生器 (103) 發(fā)送信息； 所述待感知的物體（114)是指不受系統(tǒng)控制且不主動向系統(tǒng)發(fā)送信息的物體，其通過 傳感器（102)主動感知其相關(guān)物理信息，并將物理信息交由事件產(chǎn)生器（103)進行處理； 所述待感控的物體（116)是指系統(tǒng)直接控制的物體，是信息系統(tǒng)的嵌入場所，其通過 傳感器（102)感知其需控制的物理量，并交由事件產(chǎn)生器（103)處理；同時，接受制動事件 管理模塊（105)分發(fā)的相應(yīng)的制動事件，執(zhí)行相應(yīng)的控制命令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：所述人或機器人（112)發(fā) 送的信息是控制命令符號或者基本信息內(nèi)容；所述傳感器（102)為溫度傳感器、壓力傳感 器或RFID讀寫器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：所述事件發(fā)生器（103)包 括外部事件產(chǎn)生器（132)和感知事件產(chǎn)生器（134)，其中： 所述外部事件產(chǎn)生器（132)用來接收并處理人或機器人（112)主動發(fā)送的信息，并產(chǎn) 生外部事件； 所述感知事件產(chǎn)生器（134)用來接收待感知的物體（114)和待感控的物體（116)通過 傳感器（102)發(fā)送的物理信息，并產(chǎn)生感知事件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：所述復(fù)雜事件處理引擎 (104) 包括事件存儲模塊（142)、規(guī)則定義模塊（144)和事件處理模塊（146)，其中： 所述事件存儲模塊（142)用來存儲從事件產(chǎn)生器（103)獲得的基本事件流； 所述規(guī)則定義模塊（144)用來定制系統(tǒng)所需的業(yè)務(wù)規(guī)則，形成規(guī)則集； 所述事件處理模塊（146)根據(jù)規(guī)則定義模塊（144)中的規(guī)則集，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前基本事件流 中的復(fù)雜事件，并根據(jù)規(guī)則生成制動事件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：所述事件存儲模塊（142) 使用事件云進行存儲。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)雜事件處理系統(tǒng)，其特征在于：所述規(guī)則定義模塊（144) 由系統(tǒng)操作人員事先輸入規(guī)則集或者對事件存儲模塊（142)中的基本事件流進行挖掘，通 過學(xué)習(xí)自動獲取隱含的規(guī)則。
8. -種面向CPS應(yīng)用的復(fù)雜事件處理方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1 :外部實體系統(tǒng)提供物理環(huán)境下的各種物理信息； 步驟S2 :傳感器用于獲取外部實體系統(tǒng)中組成部分的物理信息，并發(fā)送給事件產(chǎn)生 器； 步驟S3 :事件產(chǎn)生器用于對通過傳感器從外部實體系統(tǒng)中獲得的物理信息進行預(yù)處 理，并產(chǎn)生復(fù)雜事件處理引擎所需要的具有統(tǒng)一格式的基本事件流；； 步驟S4 :復(fù)雜事件處理引擎根據(jù)系統(tǒng)中已定義的業(yè)務(wù)規(guī)則對從事件產(chǎn)生器獲得的基 本事件流進行處理，并產(chǎn)生制動事件，以對外部實體系統(tǒng)中的組成部分進行控制；所述的制 動事件是指由所述復(fù)雜事件處理引擎對所述事件產(chǎn)生器產(chǎn)生的基本事件進行響應(yīng)后產(chǎn)生 的對外部實體系統(tǒng)中的組成部分進行控制的事件；； 步驟S5 :制動事件管理模塊根據(jù)制動事件中的指示，將制動事件分發(fā)給外部實體系統(tǒng) 中合適的組成部分進行處理；； 步驟S6 :接收到制動事件的外部實體系統(tǒng)中的組成部分處理相應(yīng)的制動事件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述步驟S4中所述復(fù)雜事件處理引擎對 基本事件流的處理包括： 規(guī)則定義模塊定制系統(tǒng)所需的規(guī)則，生成系統(tǒng)規(guī)則集合； 事件處理模塊根據(jù)規(guī)則集合提出可以描述規(guī)則的事件模式集合及相應(yīng)的時間約束； 事件處理模塊用數(shù)據(jù)劃分的方法將事件流分為N個部分，其中N表示進行事件處理的 處理器個數(shù)，同時將事件流存儲到事件存儲模塊中； 每個事件處理的處理器單獨通過規(guī)則匹配發(fā)現(xiàn)當(dāng)前事件流中的復(fù)雜事件； 對每個處理器的處理結(jié)果進行合并，并生成制動事件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：所述步驟S5中外部實體系統(tǒng)中合適的 組成部分為待感控的物體，在步驟S6中其根據(jù)事件中的規(guī)則要求，對制動事件做出響應(yīng)。
【文檔編號】G06F9/46GK104268008SQ201410478582
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】譚杰, 毛娜 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所